package com.algernoon.nettydemo.nio.server;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Date;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class MutiplexerTimeServer implements Runnable {

	private Selector selector;

	private ServerSocketChannel servChannel;

	private volatile boolean stop;

	/**
	 * 初始化多路复用器，绑定监听端口
	 * 
	 * 1.创建资源复用器Selector、ServerSocketChannel，对Channel和TCP参数进行设置。将ServerSocketChannel设置为异步非阻塞模式，backlog设置为1024。
	 * 
	 * 2.系统资源初始化成功后，将ServerSocketChannel注册到Selector，监听SelectionKey.OP_ACCEPT操作位，如果资源初始化失败则退出。
	 * 
	 * @param port
	 */
	public MutiplexerTimeServer(int port) {
		try {
			selector = Selector.open();
			servChannel = ServerSocketChannel.open();
			servChannel.configureBlocking(Boolean.FALSE);
			servChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port), 1024);
			servChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
			System.out.println("The time server is start in port: " + port);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			System.exit(1);
		}
	}

	public void stop() {
		this.stop = true;
	}

	/**
	 * 1.循环遍历selector,它的休眠时间为1秒，无论是否有读写等事件发生，selector都每隔一秒被唤醒一次，selector也提供了一个无参的select方法。
	 * 
	 * 2.当有处于就绪状态的Channel时，selector返回就绪状态的Channel的SelectionKey的集合，通过对该集合进行迭代，可以进行网络的异步读写操作。
	 * 
	 */
	@Override
	public void run() {
		while (!stop) {
			try {
				selector.select(1000);
				Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
				Iterator<SelectionKey> it = selectedKeys.iterator();
				SelectionKey key = null;
				while (it.hasNext()) {
					key = it.next();
					it.remove();
					try {
						handleInput(key);
					} catch (Exception e) {
						if (key != null) {
							key.cancel();
							if (key.channel() != null) {
								key.channel().close();
							}
						}
					}
				}
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}

		// 多路复用器关闭后，所有注册在上面的Channel和Pipe等资源都会被自动去注册并关闭，所以不需要重复释放资源
		if (selector != null) {
			try {
				selector.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	/**
	 * 1.处理接入的客户端请求消息，根据SelectionKey的操作位判断获知网络操作的类型
	 * 
	 * 2.通过ServerSocketChannel的accept接收客户端连接请求并创建SocketChannel实例
	 * 
	 * 完成以上操作相当于完成了TCP的三次握手，TCP物理链路正式建立。
	 * 
	 * 3.SocketChannel设置为异步非阻塞，注册到selector
	 * 
	 * 4.读取客户端请求消息，设置初始化缓存区readBuffer，并往缓存区读取请求码流
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	private void handleInput(SelectionKey key) throws IOException {
		if (key.isValid()) {
			// 处理新接入的请求
			if (key.isAcceptable()) {
				ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel) key.channel();
				SocketChannel sc = ssc.accept();
				sc.configureBlocking(Boolean.FALSE);
				sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
			}

			if (key.isReadable()) {
				SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
				ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
				int readBytes = sc.read(readBuffer);
				if (readBytes > 0) { // 读到了字节，对字节进行解码
					// 将缓存区当前的limit设置为position,position设置为0，用于后续对缓存区的读写操作
					readBuffer.flip();
					// 根据可读字节数创建字节数组
					byte[] bytes = new byte[readBuffer.remaining()];
					// 将缓存区可读字节复制到新创建的字节数组中
					readBuffer.get(bytes);
					String body = new String(bytes, Charset.forName("UTF-8"));
					System.out.println("The server receive order request parameter: " + body);
					String currentTime = "QUERY_TIME_ORDER".equalsIgnoreCase(body)
							? new Date(System.currentTimeMillis()).toString() : "BAD ORDER PARAMETER";
					// 响应处理
					doWrite(sc, currentTime);
				} else if(readBytes < 0) { // 链路已关闭，需要关闭SocketChannel释放资源
					// 对端链路关闭
					key.cancel();
					sc.close();
				} else { // 没有读取到字节，属于正常场景，忽略
					
				}
			}
		}
	}

	/**
	 * 将响应消息异步发送给客户端
	 * 
	 * 由于SocketChannel是异步非阻塞的，它并不保证一次把要发送的字节数组发送完，此时会出现“写半包”问题，
	 * 我们需要注册写操作，不断轮询Selector把要发送的ByteBuffer发送完毕，可以通过ByteBuffer的hasRemaining()方法判断消息是否发送完成。
	 * 
	 * @param channel
	 * @param response
	 * @throws IOException
	 */
	private void doWrite(SocketChannel channel, String response) throws IOException {
		if (response != null && response.trim().length() > 0) {
			byte[] bytes = response.getBytes();
			// 根据字节数组的容量创建ByteBuffer
			ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.allocate(bytes.length);
			// 将响应的字节数组复制到writeBuffer缓存区
			writeBuffer.put(bytes);
			writeBuffer.flip();
			// 通过channel写出
			channel.write(writeBuffer);
		}
	}

}
